2023屆清華大學(xué)中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測(cè)試高三物理第一學(xué)期期中考試試題（含解析）

1、2022-2023高三上物理期中模擬試卷注意事項(xiàng):1答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、2017年8月28日，位于東莞市大朗鎮(zhèn)的中國散裂中子源(CSNS)首次打靶成功，獲得中子束流，標(biāo)志著散裂

2、中子源主體工程完工，并投入試運(yùn)行。散裂中子源是一個(gè)用中子來了解微觀世界的工具，如一臺(tái)“超級(jí)顯微鏡”，可以研究DNA、結(jié)晶材料、聚合物等物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，下列關(guān)于中子的說法正確的是（ ）A盧瑟福預(yù)言了中子的存在并通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子B散裂中子源中產(chǎn)生的強(qiáng)中子束流可以利用電場(chǎng)使之慢化C若散裂中子源中的中子束流經(jīng)慢化后的速度與電子顯微鏡中的電子流速度相同，此時(shí)電子的物質(zhì)波波長比中子的物質(zhì)波波長短D原子核中的中子與其他核子間無庫侖力，但有核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定2、2018年12月8日，肩負(fù)著億萬中華兒女探月飛天夢(mèng)想的嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射，“實(shí)現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測(cè)，率先在月背刻上了中國

3、足跡”已知月球的質(zhì)量為、半徑為，探測(cè)器的質(zhì)量為，引力常量為，嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測(cè)器的（ ）A周期為B動(dòng)能為C角速度為D向心加速度為3、關(guān)于速度、速度的變化量、速度的變化率、加速度的關(guān)系，下列說法正確的是（ ）A物體加速度增大時(shí)，速度也增大B物體速度變化量越大，則加速度越大C物體速度變化越快，則速度的變化率越大，加速度也越大D物體加速度不等于零時(shí)，速度一定增大4、如圖所示，長木板放置在水平面上，一小物塊置于長木板的中央，長木板和物塊的質(zhì)量均為m，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g?，F(xiàn)對(duì)物塊施

4、加一水平向右的拉力F，則木板加速度a大小可能是ABCD5、下列描述正確的是（ ）A平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，速率的改變量相等B牛頓指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向C運(yùn)動(dòng)的物體才受滑動(dòng)摩擦力，且其方向與運(yùn)動(dòng)方向一定相反D速度的變化量、加速度、力都是矢量，且對(duì)應(yīng)的國際單位制中的單位符號(hào)分別為：m/s、m/s2、N6、一根輕彈簧，下端固定在水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從距彈簧上端h處自由下落并壓縮彈簧，如圖所示.若以小球下落點(diǎn)為x軸正方向起點(diǎn)，設(shè)小球從開始下落到壓縮彈簧至最大位置為H，不計(jì)任何阻力，彈簧均

5、處于彈性限度內(nèi)；小球下落過程中加速度a，速度v，彈簧的彈力F，彈性勢(shì)能Ep變化的圖象正確的是（）ABCD二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、物體甲的x-t圖象和物體乙的v-t圖象分別如下圖所示，則這兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況是（）A甲在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)有來回運(yùn)動(dòng)，它通過的總位移為零B甲在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變，它通過的總位移大小為4mC乙在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變，它通過的總位移大小為4mD乙在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)有來回運(yùn)動(dòng)，它通過的總位移為零8、兩輛游

6、戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛t=0時(shí)兩車都在同一計(jì)時(shí)線處，此時(shí)比賽開始它們?cè)谒拇伪荣愔械膱D如圖所示哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中，有一輛賽車追上了另一輛（ ）ABCD9、如圖所示，傾角為的斜面靜置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、2m、3m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間固定一個(gè)輕桿，B、C間由一輕質(zhì)細(xì)線連接彈簧、輕桿與細(xì)線均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)突然剪斷細(xì)線或彈簧下列判斷正確的是A彈簧被剪斷的瞬間，A、B、C三個(gè)小球的加速度均為零B彈簧被剪斷的瞬間，A、B之間桿的彈力大小為零C細(xì)線被剪斷的瞬間，A、B球的加速度沿斜面向上，大小為gsin

7、D細(xì)線被剪斷的瞬間，A、B之間桿的彈力大小為4mgsin10、如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用長為L的細(xì)線相連，放在高為h的光滑水平桌面上（L2h），A球剛好在桌邊。從靜止釋放兩球，不計(jì)空氣阻力，若A、B兩球落地后均不再彈起，則下面說法中正確的是AA球落地前的加速度為BB球到達(dá)桌邊的速度為CA、B兩落地的水平距離為hD繩L對(duì)B球做的功為mgh三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11（6分）某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h=35 cm，且開口向下的小筒中（沒有外力作用時(shí)彈簧的下端位于筒內(nèi)，用

8、測(cè)力計(jì)可以同彈簧的下端接觸），如圖甲所示，若本實(shí)驗(yàn)的長度測(cè)量工具只能測(cè)量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈力F，作出F-l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k= _ N/m，彈簧的原長l0= _ cm12（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。已知定值電阻，實(shí)驗(yàn)通過改變電阻箱阻值，測(cè)出多組電阻箱阻值R及對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，做出關(guān)系圖象，如圖乙所示。 由圖可得該電池的電動(dòng)勢(shì)_V，內(nèi)阻_。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13（10分

9、）物體在萬有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能若取兩物體相距無窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零，一個(gè)質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)距質(zhì)量為的引力源中心為時(shí)，其萬有引力勢(shì)能（式中為引力常數(shù)）如圖所示，一顆質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星在離地面高度為的圓形軌道上環(huán)繞地球飛行，已知地球的質(zhì)量為，地球半徑為求（1）該衛(wèi)星在距地面高度為的圓軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)衛(wèi)星的周期為多少？（2）該衛(wèi)星在距地面高度為的圓軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)衛(wèi)星的動(dòng)能為多少？（3）假定該衛(wèi)星要想掙脫地球引力的束縛，衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)至少要做多少功？14（16分）某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升機(jī)上由靜止跳下，跳離直升機(jī)一段時(shí)間后打開降落傘減速下落，他打開降落傘后

10、的速度時(shí)間圖象如圖(a)所示降落傘用1根對(duì)稱的懸繩懸掛運(yùn)動(dòng)員，每根懸繩與中軸線的夾角為37，如圖(b)所示已知運(yùn)動(dòng)員和降落傘的質(zhì)量均為50 kg，不計(jì)運(yùn)動(dòng)員所受的阻力，打開降落傘后，降落傘所受的阻力f與下落速度v成正比，即fkv重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.1求：(1)打開降落傘前運(yùn)動(dòng)員下落的高度；(2)阻力系數(shù)k和打開降落傘瞬間的加速度；(3)降落傘的懸繩能夠承受的拉力至少為多少15（12分）質(zhì)量為的小球從離地面足夠高的地方由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中受到空氣阻力與運(yùn)動(dòng)方向相反，大小與速度成正比，即為未知比例系數(shù)）。運(yùn)動(dòng)時(shí)間后，小球以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知重力

11、加速度為。求：（1）比例系數(shù)的表達(dá)式；（2）當(dāng)小球的速度為時(shí)，小球的加速度的大?。唬?）有同學(xué)認(rèn)為：在時(shí)間內(nèi)小球下降的高度，你認(rèn)為他的觀點(diǎn)正確嗎？如果正確，請(qǐng)說明理由；如果不正確，寫出你的觀點(diǎn)，并說明你的理由。參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】A.盧瑟福預(yù)言了中子的存在，査德威克通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了中子，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；B.中子不帶電，則散裂中子源中產(chǎn)生的強(qiáng)中子束流不可以利用電場(chǎng)使之慢化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.根據(jù)物質(zhì)波波長表達(dá)式，若散裂中子源中的中子束流經(jīng)慢化后的速度與電子顯微鏡中的電子流速度相同，因中子的質(zhì)量大于

12、電子的質(zhì)量，則中子的動(dòng)量大于電子的動(dòng)量，中子的物質(zhì)波波長比電子的物質(zhì)波波長短，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.中子不帶電，則原子核中的中子與其他核子間無庫侖力，但有核力，有助于維系原子核的穩(wěn)定，選項(xiàng)D正確。2、A【解析】由萬有引力提供向心力可得 ，可得 ，故A正確；解得 ，由于 ，故B錯(cuò)誤；解得 ，故C錯(cuò)誤；解得 ，故D錯(cuò)誤綜上分析，答案為A3、C【解析】A. 當(dāng)加速度方向與速度方向相反時(shí)，加速度增大，速度減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B. 物體的速度變化量大，速度變化不一定快，加速度不一定大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C. 加速度是反映速度變化快慢的物理量，速度變化越快，速度變化率越大，加速度越大，故C項(xiàng)正確；D. 當(dāng)加速度方向與速

13、度方向相反時(shí)，加速度不等于零，速度減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤4、D【解析】若物塊和木板之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，物塊和木板一起運(yùn)動(dòng)，對(duì)木板和木塊的整體，根據(jù)牛頓第二定律可得：；解得：；若物塊和木板之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)木板，水平方向受兩個(gè)摩擦力的作用，根據(jù)牛頓第二定律，有：，解得：，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、D【解析】平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，速度改變量相等，但速率的改變量不一定相等，故A錯(cuò)誤；笛卡兒指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向，符合歷史事實(shí)故B錯(cuò)誤；靜止的物體也可以滑動(dòng)摩擦力，只要其他物體與該物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)即可能產(chǎn)生滑動(dòng)

14、摩擦力，故C錯(cuò)誤速度的變化量、加速度、力都是矢量且對(duì)應(yīng)的國際單位制位符號(hào)分別為：m/s、m/s2、N；故D正確；故選D6、D【解析】AB小球與彈簧接觸前做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度：a=g保持不變，速度：v=gt均勻增加；小球與彈簧接觸后向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，小球受到豎直向下的重力與彈簧豎直向上的彈力：F=kx作用，開始彈簧彈力小于重力，小球向下做加速度運(yùn)動(dòng)，加速度：加速度逐漸減小，小球向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后彈簧彈力與重力相等，合力為零，此時(shí)速度達(dá)到最大，然后彈簧彈力大于重力，小球所受合力向上，小球做減速運(yùn)動(dòng)，加速度：加速度逐漸增大，小球向下做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零，整個(gè)

15、過程速度方向不變，t2時(shí)刻加速度為0，速度最大，彈力變化最快，加速度變化也最快。所以從t1到t2圖象不是凹向下，而是要凸向下。同理從t2到t3圖象不是凸向下，而是要凹向下。由圖示圖象可知，故AB錯(cuò)誤；C當(dāng)小球下落位移小于等于h時(shí)，彈簧彈力為零：F=0，當(dāng)彈簧下落距離大于h小于等于H時(shí)，彈簧彈力：F=kx彈力F與x成正比，故C錯(cuò)誤；D當(dāng)小球下落位移小于等于h時(shí)：當(dāng)彈簧下落距離大于h小于等于H時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能：故D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】小球與彈簧接觸前做自由落體運(yùn)動(dòng)，與彈簧接觸后受到重力與彈簧彈力作用，彈簧彈力逐漸增大，彈簧彈性勢(shì)能增大，根據(jù)小球運(yùn)動(dòng)過程與受力情況分析答題。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4

16、小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】AB甲圖是位移-時(shí)間圖象，斜率表示速度，可知甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故甲在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變，位移為故A錯(cuò)誤，B正確；CD乙圖是v-t圖象，速度的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)的方向，故前3s向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，后3s向正方向運(yùn)動(dòng)，即做來回運(yùn)動(dòng)，總位移為零，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。8、AC【解析】在速度-時(shí)間圖象里，圖象與橫軸所圍成的面積表示物體發(fā)生的位移從A圖中可以看出，當(dāng)t=20s時(shí)，兩圖象面積相等，此時(shí)一輛賽車追上另一輛，A正確；圖中a的面積始終小

17、于b的面積，所以不可能追上，B錯(cuò)誤；圖象也是在t=20s時(shí)，兩圖象面積相等，此時(shí)一輛賽車追上另一輛；C正確；圖象中a的面積始終小于b的面積，所以不可能追上，D錯(cuò)誤9、BCD【解析】試題分析：若彈簧被剪斷，彈力為零，據(jù)此分析三者的加速度；若細(xì)線被剪斷，彈力不能突變，保持不變，先以A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律求A、B兩球的加速度再以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，由牛頓第二定律求桿的拉力大小若是彈簧被剪斷，將三個(gè)小球看做一個(gè)整體，整體的加速度為，然后隔離A，對(duì)A分析，設(shè)桿的作用力為F，則，解得，A錯(cuò)誤B正確；燒斷細(xì)線前，以A、B、C組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)靜止，處于平衡狀態(tài)，合力為零，則彈簧的彈力

18、為以C為研究對(duì)象知，細(xì)線的拉力為3mgsin燒斷細(xì)線的瞬間，由于彈簧彈力不能突變，彈簧彈力不變，以A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得，解得A、B兩個(gè)小球的加速度為，方向沿斜面向上，以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：，解得桿的拉力為，故CD正確10、AC【解析】A. 對(duì)AB整體受力分析，由牛頓第二定律可得，mg=2ma所以故A正確。B. 對(duì)于AB組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，取地面為零勢(shì)能面，則所以落地的速度也就是B球到達(dá)桌邊的速度為故B錯(cuò)誤。C. B球由于有了A球下落時(shí)的速率，所以B將做平拋運(yùn)動(dòng)，B的水平位移為故C正確。D. 繩只是在A落地之前對(duì)B有力的作用，對(duì)B受力分析知，只有繩對(duì)B做功

19、，由動(dòng)能定理可得故D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、200 25 【解析】根據(jù)胡克定律寫出F與l的關(guān)系式，然后結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)求解即可?！驹斀狻扛鶕?jù)胡克定律F與l的關(guān)系式為F=k(l+h-l0)=kl+k(h-l0)，從圖象中可得直線的斜率為k=Fl=60-2020N/cm=200N/m，截距為20N；故彈簧的勁度系數(shù)為：k=200N/m，由k(h-l0)=20N，解得：l0=25cm12、5 1 【解析】12根據(jù)閉合電路歐姆定律可得變形可得 結(jié)合圖象可知 解得E=5Vr=1四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指

20、定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）（3）【解析】試題分析：（1）由萬有引力提供向心力，然后結(jié)合牛頓第二定律即可求出衛(wèi)星的周期；（2）由萬有引力提供向心力，然后結(jié)合牛頓第二定律即可求出衛(wèi)星的動(dòng)能；（3）衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)做的功，至少要使衛(wèi)星脫離地球的重力勢(shì)能的影響（1）質(zhì)量為m的人選地球衛(wèi)星在離地面高度為的圓形軌道環(huán)繞地球飛行萬有引力提供向心力，得：所以衛(wèi)星的周期：（2）根據(jù)萬有引力提供向心力，得：衛(wèi)星的動(dòng)能： （3）根據(jù)引力勢(shì)能的表達(dá)式：地球表面的衛(wèi)星的重力勢(shì)能： 以無窮遠(yuǎn)外引力勢(shì)能為零，衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)做的功，至少要使衛(wèi)星脫離地球的影響，到達(dá)重力勢(shì)能的地位，所以發(fā)動(dòng)機(jī)做功的最小值： 14、 (1)20 m(2)k200 Ns/ma30 m/s2方向